2.4實(shí)驗(yàn)測(cè)量金屬的電阻率課件高二上學(xué)期物理教科版2

第一章靜電場(chǎng)2.4實(shí)驗(yàn)：測(cè)量金屬的電阻率教科版（2019）高中物理必修第三冊(cè)目錄1234新課導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)新課講解經(jīng)典例題5課堂練習(xí)6課堂小結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法.2.掌握電流表、電壓表的讀數(shù)方法.3.學(xué)會(huì)測(cè)量金屬的電阻率.一、長(zhǎng)度的測(cè)量毫米刻度尺：

毫米刻度尺精確到1mm，估讀到0.1mm，高中物理實(shí)驗(yàn)中主要用來(lái)測(cè)量紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間距，單擺擺長(zhǎng)，金屬絲長(zhǎng)度。一、游標(biāo)卡尺的原理及讀數(shù)1.構(gòu)造：主尺、游標(biāo)尺(主尺和游標(biāo)尺上各有一個(gè)內(nèi)、外測(cè)量爪)、游標(biāo)卡尺上還有一個(gè)深度尺.(如圖1所示)01234567890012345678910游標(biāo)尺主尺外測(cè)量爪深度尺內(nèi)測(cè)量爪被測(cè)球體緊固螺釘圓柱體的外徑物體的長(zhǎng)度物體的厚度可測(cè)05100110分度0123456789001234567891050分度01020012320分度不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)刻度，游標(biāo)尺的刻度部分的總長(zhǎng)度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1mm2.工作原理：利用主尺的單位刻度與游標(biāo)尺的單位刻度之間固定的微量差值來(lái)提高測(cè)量精度.不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)小等分刻度，它的刻度部分的總長(zhǎng)度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1mm.常見(jiàn)的游標(biāo)尺上小等分刻度有10個(gè)、20個(gè)、50個(gè)的。主尺游標(biāo)尺01010cm1mm0.9mm(1)10分度：精度0.1mm游標(biāo)尺上20格對(duì)應(yīng)主尺上19mm，游標(biāo)尺每一格為0.95mm，比主尺上少了0.05mm，(2)20分度：精度0.05mm游標(biāo)尺上20格對(duì)應(yīng)主尺上19mm，游標(biāo)尺每一格為0.95mm，比主尺上少了0.05mm，(2)20分度：精度0.05mm常見(jiàn)的游標(biāo)卡尺有10分度、20分度和50分度三種總結(jié)主尺刻度數(shù)+游標(biāo)尺對(duì)齊格數(shù)×精確度

注：不需估讀！刻度格數(shù)(分度)刻度總長(zhǎng)度1mm與每小格的差值精確度(可精確到)109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm3.用途：測(cè)量厚度、長(zhǎng)度、深度、內(nèi)徑、外徑.4.讀數(shù)若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻度線對(duì)齊的游標(biāo)尺的格數(shù)，則記錄結(jié)果表達(dá)為(x＋K×精確度)mm.5.注意事項(xiàng)(1)游標(biāo)卡尺是根據(jù)刻度線對(duì)齊來(lái)讀數(shù)的，所以不需要估讀，但讀數(shù)要注意最小精確度所在的位數(shù)，如果讀數(shù)最后一位是零，該零不能去掉.(2)讀數(shù)時(shí)，要注意與主尺對(duì)齊的游標(biāo)尺刻度線條數(shù)(不含零刻度線).二、螺旋測(cè)微器的原理及讀數(shù)1.構(gòu)造如圖4所示，它的測(cè)砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可動(dòng)刻度E、旋鈕D和微調(diào)旋鈕D′是與測(cè)微螺桿F連在一起的，并通過(guò)精密螺紋套在B上.2.原理：測(cè)微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5mm，即旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一周，F(xiàn)前進(jìn)或后退

mm，而可動(dòng)刻度E上有50個(gè)等分刻度，可動(dòng)刻度每旋轉(zhuǎn)一格，F(xiàn)前進(jìn)或后退0.01mm，即螺旋測(cè)微器的精確度為0.01mm.讀數(shù)時(shí)估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測(cè)微器又叫千分尺.0.501245040測(cè)量值(mm)＝固定刻度數(shù)(mm)＋可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(mm)固定刻度2毫米半毫米刻度線0.5mm可動(dòng)刻度數(shù)4601245040固定刻度2毫米半毫米刻度線0.5mm可動(dòng)刻度數(shù)46.0L=2+0.5+46.0×0.01mm=2.960mm是否超過(guò)半刻度？是。2.5估讀到下一位3.讀數(shù)方法L＝固定刻度示數(shù)＋可動(dòng)刻度示數(shù)(估讀一位)×0.01mm.4.注意事項(xiàng)(1)讀數(shù)時(shí)準(zhǔn)確到0.01mm，要估讀到0.001mm，測(cè)量結(jié)果若用毫米做單位，則小數(shù)點(diǎn)后面必須保留三位.(2)讀數(shù)時(shí)，要注意固定刻度上半毫米刻度線是否露出.二、測(cè)量金屬的電阻率測(cè)量工具：毫米刻度尺（電阻絲總長(zhǎng)度約幾十厘米，可選用毫米刻度尺）；分度值1mm，可估讀到0.1mm；測(cè)量思路：測(cè)量接入電路的電阻絲有效長(zhǎng)度，多測(cè)幾次求取平均值。有效長(zhǎng)度1.測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度測(cè)量思路：測(cè)量金屬絲的直徑d，間接得出金屬絲的橫截面積。測(cè)量方法：1.選刻度尺，利用累積法測(cè)直徑；2.選螺旋測(cè)微器或游標(biāo)卡尺直接測(cè)量直徑，在電阻絲的不同位置測(cè)量3次，求得直徑的平均值。為減小誤差，盡量選用螺旋測(cè)微器。又該如何測(cè)導(dǎo)體的電阻呢？2.測(cè)金屬絲的直徑測(cè)量思路：用電壓表測(cè)出電阻兩端的電壓U，用電流表測(cè)出通過(guò)電阻的電流I，利用部分電路歐姆定律可以算出電阻的阻值R；測(cè)量方法：伏安法ESPRxAV電路的設(shè)計(jì)中有哪些細(xì)節(jié)需要注意呢？控制部分測(cè)量部分3.測(cè)金屬絲阻值的大小ESPRxAV三、實(shí)驗(yàn)器材

螺旋測(cè)微器或游標(biāo)卡尺、毫米刻度尺、電壓表、電流表、定值電阻、開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線、被測(cè)金屬導(dǎo)線、電池、滑動(dòng)變阻器。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)量金屬絲的電阻率二、實(shí)驗(yàn)原理：如圖1.測(cè)直徑:在被測(cè)金屬絲上三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑,并記錄;2.量長(zhǎng)度:測(cè)有效長(zhǎng)度,反復(fù)測(cè)量3次;3.連電路:按原理圖所示的電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路;4.求電阻:改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值,記入表格內(nèi),斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S。5.拆除實(shí)驗(yàn)電路,整理好實(shí)驗(yàn)器材。四、實(shí)驗(yàn)操作五、數(shù)據(jù)處理1.直徑測(cè)量。2.長(zhǎng)度測(cè)量。3.電路中電流表及電壓表內(nèi)阻對(duì)電阻測(cè)量的影響。4.通電電流大小、時(shí)間長(zhǎng)短、致使電阻絲發(fā)熱,電阻率隨之變化。六、誤差分析典例分析例1

如圖甲為一游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)示意圖.當(dāng)測(cè)量一鋼筆帽的內(nèi)徑時(shí)，應(yīng)該用游標(biāo)卡尺的_____(選填“A”“B”或“C”)進(jìn)行測(cè)量；示數(shù)如圖乙所示，該鋼筆帽的內(nèi)徑為_(kāi)_______mm.A11.25典例分析例2如圖為電流表和電壓表的刻度盤(pán).(1)圖甲使用0.6A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)上每一小格代表______A，圖中表針的示數(shù)是________A；當(dāng)使用3A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)上每一小格代表_____A，圖中表針示數(shù)為_(kāi)_______A.0.020.440.12.20典例分析【例3】在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，(1)某同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲直徑時(shí)，測(cè)得結(jié)果如圖3-14甲所示，則該金屬絲的直徑為_(kāi)_______mm。(2)用量程為3V的電壓表和量程為0.6A的電流表測(cè)金屬絲的電壓和電流時(shí)的讀數(shù)如圖3-14乙所示，則電壓表的讀數(shù)為_(kāi)______V，電流表的讀數(shù)為_(kāi)________A。(3)用米尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度L=0.810m。利用以上測(cè)量數(shù)據(jù)，可得這種材料的電阻率為_(kāi)________Ω·m(保留兩位有效數(shù)字)。2.9352.600.524.2×105課堂練習(xí)1.(1)讀出圖1中游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_(kāi)_______mm；螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為_(kāi)_______mm.11.4

0.920解析游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為：L＝11mm＋4×0.1mm＝11.4mm；螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為：d＝0.5mm＋42.0×0.01mm＝0.920mm.課堂練習(xí)2.(螺旋測(cè)微器的讀數(shù))用螺旋測(cè)微器測(cè)量?jī)晌矬w的長(zhǎng)度，其示數(shù)如圖甲、乙所示，將螺旋測(cè)微器的讀數(shù)寫(xiě)出來(lái).甲：________mm；乙：________cm.8.477

0.6578解析甲：8mm＋47.7×0.01mm＝8.477mm；乙：6.5mm＋7.8×0.01mm＝6.578mm＝0.6578cm.課堂練習(xí)3.(電壓表、電流表的讀數(shù))用電壓表和電流表測(cè)金屬絲的電壓和電流時(shí)讀數(shù)如圖所示，則電壓表的讀數(shù)為_(kāi)_____V，電流表的讀數(shù)為_(kāi)_____A.解析電壓表精確度為0.1V，其讀數(shù)為2.60V；電流表精確度為0.02A，其讀數(shù)為0.52A.2.60

0.52課堂練習(xí)4.現(xiàn)有一合金制成的圓柱體，為測(cè)量該合金的電阻率，現(xiàn)用伏安法測(cè)圓柱體兩端之間的電阻，用螺旋測(cè)微器測(cè)量該圓柱體的直徑，用游標(biāo)卡尺測(cè)量該圓柱體的長(zhǎng)度.螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖(a)和(b)所示.由圖得圓柱體的直徑為_(kāi)______________________

mm，長(zhǎng)度為_(kāi)______cm.1.847(1.846～1.848均可)4.240課堂練習(xí)【參考答案】

C

1.7

5.某同學(xué)測(cè)量一捆銅導(dǎo)線的長(zhǎng)度L，所用器材有：學(xué)生電源E，阻值為R0的定值電阻，電壓表V1和V2（內(nèi)阻均未知），電阻箱R，開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)操作如下：（1）用游標(biāo)卡尺在不同部位測(cè)量銅導(dǎo)線橫截面的直徑D，測(cè)量時(shí)銅導(dǎo)線應(yīng)卡在圖（a）所示的游標(biāo)卡尺的部位______（選填“A、B、C、D、E、F、G），某次測(cè)量的示數(shù)如圖（b）所示，為_(kāi)_____mm；課堂練